Гем-зависимые пероксидазы животных - Animal heme-dependent peroxidases

Гем-зависимая пероксидаза животных
Idnu.png
Кристаллическая структура человека миелопероксидаза -тиоцианатный комплекс.[1]
Идентификаторы
СимволАн_пероксидаза
PfamPF03098
ИнтерПроIPR019791
PROSITEPDOC00394
SCOP21 мл / Объем / СУПФАМ
OPM суперсемейство36
Белок OPM1q4g
CDDcd05396

Гем-зависимые пероксидазы животных это семья пероксидазы.

Пероксидазы содержатся в бактериях, грибах, растениях и животных. На основании сходства последовательностей ряд пероксидаз гема животных может быть отнесен к суперсемейству: миелопероксидаза (MPO); пероксидаза эозинофилов (EPO); лактопероксидаза (LPO); пероксидаза щитовидной железы (ТПО); простагландин H-синтаза (PGHS); и пероксидазин.[2][3][4]

Функция

Миелопероксидаза (МПО) играет важную роль в кислородзависимой микробицидной системе нейтрофилы. ЭПО из эозинофильных гранулоцитов участвует в иммунологических реакциях и усиливает выработку фактора некроза опухоли (TNF) и высвобождение перекиси водорода макрофагами, происходящими из моноцитов человека.[5][6] MPO (и, возможно, EPO) в основном используют Cl−ионы и H2О2 с образованием хлорноватистой кислоты (HOCl), которая может эффективно убивать бактерии или паразитов. В секретируемых жидкостях ПОЛ катализирует окисление тиоцианат-ионов (SCN−) пользователя H2О2, производящий слабый окислитель гипотиоцианит (OSCN−), обладающий бактериостатической активностью.[7] TPO использует I− ионы и H2О2 генерировать йод и играет центральную роль в биосинтезе гормоны щитовидной железы Т3 и т4. Миелопероксидаза (PDB: 1дну), Например, находится в ядре и лизосоме человека и действует как защитная реакция на окислительный стресс, предотвращая апоптоз клетки.[1]

Структура

Сообщалось о трехмерных структурах MPO и PGHS. MPO является гомодимером: каждый мономер состоит из легкой (A или B) и тяжелой (C или D) цепи, полученной в результате посттрансляционного вырезания 6 остатков из общего предшественника. Мономеры связаны одним межцепочечным дисульфидом. Каждый мономер включает связанный ион кальция.[8] PGHS существует в виде симметричного гомодимера, каждый мономер которого состоит из 3-х доменов: модуля, подобного N-концевому эпидермальному фактору роста (EGF); мембранно-связывающий домен; и большой C-концевой каталитический домен, содержащий активные центры циклооксигеназы и пероксидазы. Каталитический домен демонстрирует поразительное структурное сходство с МПО. Изображение вверху этой страницы представляет собой пример миелопероксидазы 1dnu, полученный с помощью дифракции рентгеновских лучей с разрешением 1,85 ангстрем.[1]

Активный сайт

Активный центр циклооксигеназы, который катализирует образование простагландина G2 (PGG2) из арахидоновая кислота, находится на вершине длинного гидрофобного канала, простирающегося от домена связывания с мембраной до центра молекулы. Активный центр пероксидазы, который катализирует восстановление PGG2 до PGH2, расположен на другой стороне молекулы, в сайте связывания гема.[9] И MPO, и каталитический домен PGHS в основном альфа-спиральные, 19 спиралей идентифицированы как топологически и пространственно эквивалентные; PGHS содержит 5 дополнительных N-концевых спиралей, не имеющих эквивалента в MPO. В обоих белках гликозилированы три остатка Asn в каждом мономере.

Белки человека, содержащие этот домен

Ниже приводится список белков человека, содержащих этот домен:[10]

DUOX1; DUOX2; EPX; LPO; MPO; PTGS1; PTGS2; PXDNL; TPO

использованная литература

  1. ^ а б c PDB: 1дну​; Блэр-Джонсон М., Фидлер Т., Фенна Р. (ноябрь 2001 г.). «Миелопероксидаза человека: структура цианидного комплекса и его взаимодействие с бромидными и тиоцианатными субстратами с разрешением 1,9 A». Биохимия. 40 (46): 13990–7. Дои:10.1021 / bi0111808. PMID  11705390.
  2. ^ Нельсон Р. Э., Фесслер Л. И., Такаги Ю., Блумберг Б., Кин Д. Р., Олсон П. Ф., Паркер К. Г., Фесслер Дж. Х. (1994). «Пероксидазин: новый ферментно-матричный белок развития дрозофилы». EMBO J. 13 (15): 3438–3447. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1994.tb06649.x. ЧВК  395246. PMID  8062820.
  3. ^ Поулос Т.Л., Ли Х. (1994). «Структурные вариации гемовых ферментов: сравнительный анализ кристаллических структур пероксидазы и P450». Структура. 2 (6): 461–464. Дои:10.1016 / S0969-2126 (00) 00046-0. PMID  7922023.
  4. ^ Кимура С., Икеда-Сайто М. (1988). «Человеческая миелопероксидаза и тироидпероксидаза, два фермента с отдельными и разными физиологическими функциями, являются эволюционно связанными членами одного и того же семейства генов». Белки. 3 (2): 113–120. Дои:10.1002 / prot.340030206. PMID  2840655.
  5. ^ Кимура С., Хонг Ю.С., Котани Т., Отаки С., Киккава Ф. (1989). «Структура гена тироидной пероксидазы человека: сравнение и связь с геном миелопероксидазы человека». Биохимия. 28 (10): 4481–4489. Дои:10.1021 / bi00436a054. PMID  2548579.
  6. ^ Спессотто П., Дри П., Булла Р., Забуччи Г., Патриарка П. (1995). «Пероксидаза эозинофилов человека усиливает фактор некроза опухоли и высвобождение перекиси водорода макрофагами, происходящими из моноцитов человека». Евро. J. Immunol. 25 (5): 1366–1373. Дои:10.1002 / eji.1830250535. PMID  7774640.
  7. ^ Вевер Р., Каст В. М., Касиноедин Дж. Х., Боеленс Р. (1982). «Перекисное окисление тиоцианата, катализируемое миелопероксидазой и лактопероксидазой». Биохим. Биофиз. Acta. 709 (2): 212–219. Дои:10.1016/0167-4838(82)90463-0. PMID  6295491.
  8. ^ Фенна Р.Э., Цзэн Дж. (1992). «Рентгеновская кристаллическая структура собачьей миелопероксидазы при разрешении 3 A». J. Mol. Биол. 226 (1): 185–207. Дои:10.1016/0022-2836(92)90133-5. PMID  1320128.
  9. ^ Пико Д., Лолл П. Дж., Гаравито Р. М. (1994). «Рентгеновская кристаллическая структура мембранного белка простагландин Н2 синтазы-1». Природа. 367 (6460): 243–249. Bibcode:1994Натура.367..243П. Дои:10.1038 / 367243a0. PMID  8121489. S2CID  4340064.
  10. ^ Zamocky M, Jakopitsch C, Furtmüller PG, Dunand C, Obinger C (август 2008 г.). «Суперсемейство пероксидазы-циклооксигеназы: реконструированная эволюция критических ферментов врожденной иммунной системы». Белки. 72 (2): 589–605. Дои:10.1002 / prot.21950. PMID  18247411.

внешние ссылки